Om redenen van klimaatbescherming mag er geen kooldioxide in de atmosfeer terechtkomen. Overal waar de vorming van kooldioxide niet kan worden voorkomen, moet het worden opgevangen en omgezet in andere stoffen.

De best mogelijke oplossing is het creëren van stoffen die waarde hebben en kunnen worden verkocht. Daar is nu een nieuwe methode voor ontwikkeld aan de TU Wien (Wenen):Met behulp van een speciaal katalysatormateriaal gemaakt van zwavel en molybdeen wordt vloeibare methanol geproduceerd uit CO₂ . De nieuwe technologie is al gepatenteerd en samen met industriële partners wordt het proces nu opgeschaald naar industriële schaal.

Winst uit afvalgas

Juist daar waar koolstofdioxide in maximale concentratie voorkomt, bijvoorbeeld direct in de uitlaatgasstroom van grote industriële installaties, kan het het meest efficiënt worden gebruikt. Het idee om koolstofdioxide om te zetten in waardevolle producten is niet nieuw. Het is echter een moeilijke en complexe taak. Soms CO₂ moet vooraf worden verrijkt en gescheiden, wat extra kosten en energie-input veroorzaakt.

"Om koolstofdioxide om te zetten, worden tot nu toe vaak katalysatoren op basis van koper gebruikt", zegt prof. Karin Föttinger van het Institute of Materials Chemistry van de TU Wien. "Ze hebben echter het grote nadeel dat ze niet robuust zijn. Als er naast kooldioxide bepaalde andere stoffen in de uitlaatgasstroom zitten, bijvoorbeeld zwavel, verliest de katalysator snel zijn activiteit. Er wordt gezegd dat de katalysator vergiftigd is."

Karin Föttinger en haar onderzoeksgroep gingen daarom op zoek naar beter materiaal. "Als je dergelijke methoden niet alleen in het laboratorium maar ook op grote schaal in de industrie wilt gebruiken, dan heb je een katalysator nodig die misschien wat minder actief is, maar robuust, duurzaam en betrouwbaar", legt Föttinger uit. "Je wilt heel gewone industriële afvalgassen kunnen verwerken zonder voorbehandeling."

De winnende formule:zwavel en molybdeen

Het onderzoeksteam van TU Wien kon aantonen dat katalysatoren op basis van zwavel en molybdeen aan deze eisen voldoen. Speciale aanvullende elementen, zoals mangaan, zorgen ervoor dat kooldioxide, dat eigenlijk heel weinig reactief is, wordt geactiveerd en omgezet. Door dergelijke aanvullende elementen te kiezen, kunnen de eigenschappen van de katalysatoren nauwkeurig worden aangepast aan het gewenste toepassingsgebied. Op deze manier kan nu methanol worden geproduceerd uit afvalgas dat CO₂ . bevat .

"Methanol is een aantrekkelijk product. Het is vloeibaar bij kamertemperatuur, dus het kan zonder problemen worden bewaard. Het is nodig in de industrie, tot nu toe wordt het normaal gesproken geproduceerd uit fossiele grondstoffen", zegt Karin Föttinger. "Maar het is ook mogelijk om onze katalysatoren te gebruiken om andere moleculen te produceren, zoals hogere alcoholen. We zijn momenteel nog bezig om uit te zoeken hoe we parameters zoals druk en temperatuur het beste kunnen kiezen om verschillende producten te produceren."

De methode is inmiddels gepatenteerd en wordt nu in samenwerking met partnerbedrijven opgeschaald naar industriële schaal. "We werken al samen met bedrijven en zijn tegelijkertijd op zoek naar andere mogelijke samenwerkingen", zegt Karin Föttinger. Op deze manier moeten de nieuwe katalysatoren een belangrijke bijdrage leveren aan het klimaatneutraal maken van de industrie en het sluiten van materiaalkringlopen. + Verder verkennen

Nieuwe katalysator voor lagere CO2-uitstoot